RU206801U1 - Устройство для измерения расхода газожидкостной смеси - Google Patents
Устройство для измерения расхода газожидкостной смеси Download PDFInfo
- Publication number
- RU206801U1 RU206801U1 RU2021119033U RU2021119033U RU206801U1 RU 206801 U1 RU206801 U1 RU 206801U1 RU 2021119033 U RU2021119033 U RU 2021119033U RU 2021119033 U RU2021119033 U RU 2021119033U RU 206801 U1 RU206801 U1 RU 206801U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- liquid mixture
- measuring
- measuring chamber
- flow rate
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 230000005514 two-phase flow Effects 0.000 abstract description 2
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F3/00—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow
- G01F3/02—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement
- G01F3/04—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls
- G01F3/14—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls comprising reciprocating pistons, e.g. reciprocating in a rotating body
- G01F3/16—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls comprising reciprocating pistons, e.g. reciprocating in a rotating body in stationary cylinders
- G01F3/18—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls comprising reciprocating pistons, e.g. reciprocating in a rotating body in stationary cylinders involving two or more cylinders
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к добыче нефти и может быть использована при измерениях количества жидкости и газа в продукции добывающих скважин и в других случаях, когда необходимо измерять количество жидкости и газа в двухфазном потоке при рабочих условиях. Устройство для измерения расхода газожидкостной смеси включает измерительную камеру, выполненную в виде двух вертикально установленных герметичных цилиндров, соединенных между собой в верхней части трубопроводом-перемычкой и имеющих соответственно сигнализаторы верхнего и нижнего уровня. Входные патрубки предназначены для последовательной и регулируемой разделителем потока, в зависимости от сигналов соответствующих сигнализаторов нижнего уровня, подачи газожидкостной смеси в вертикальные цилиндры измерительной камеры, а выходные патрубки – для ее опустошения, регулируемого разделителем потока в зависимости от сигналов соответствующих сигнализаторов верхнего уровня. Газовый спускной клапан расположен в верхней части трубопровода-перемычки и позволяет обеспечить такое давление внутри измерительной камеры, которое необходимо для вытеснения газом газожидкостной смеси из цилиндров. Предлагаемое техническое решение обеспечивает наиболее точное измерений расхода газожидкостной смеси за счет поддержания необходимого давления, которое может меняться в зависимости от состава измеряемого потока. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Предлагаемая полезная модель относится к добыче нефти и может быть использована при измерениях количества жидкости и газа в продукции добывающих скважин и в других случаях, когда необходимо измерять количество жидкости и газа в двухфазном потоке при рабочих условиях.
Известна установка для измерения дебита нефтяных скважин (патент на ПМ RU № 13392, МПК Е21В47/10, опубл. 10.04.2000 Бюл. № 10), содержащая две вертикальные калиброванные емкости входных и выходных трехходовых клапанов, датчики верхнего и нижнего уровня, датчики температуры и давления, систему управления, входную и выходную жидкостные линии, отличающаяся тем, что для точной фиксации объема измеряемой жидкости в вертикальных емкостях нижние преобразователи давления установлены ниже сливного патрубка, вес жидкости, оставшейся над высокоизмерительными датчиками, является началом отсчета, т.е. нуля, а верхние датчики в емкостях игольчатые, емкостные, которые четко фиксируют при соприкосновении с жидкостью.
Известное устройство обладает рядом недостатков, среди которых высокая металлоемкость из-за использования входных и выходных трехходовых кранов, а также стоимость обслуживания из-за необходимости применения датчиков температуры и давления.
Известен способ измерения дебита продукции нефтяных скважин (патент на ИЗ RU № 2157888, МПК E21B 47/10, опубл. 20.10.2000), представляющей собой газожидкостную смесь (ГЖС), включающий в себя подачу ее в измерительную камеру, выполненную в виде двух измерительных цилиндров, измерение расхода ГЖС, измерение расхода жидкости и газа в процессе разделения ГЖС на эти компоненты, отличающийся тем, что ГЖС подают на сепарацию в первый измерительный цилиндр, газ и жидкость после разделения поочередно направляют во второй цилиндр, а из него - поочередно направляют в выкидную линию.
Недостатком данного технического решения является последовательная подача из одного цилиндра в другой, что значительно уменьшает пропускную способность потока газожидкостной смеси, а применение трехходового крана увеличивает металлоемкость.
Наиболее близким по технической сущности является способ измерения расхода газожидкостного потока (патент RU № 1777446, МПК G01F 3/18, опубл. 27.05.1995), включающий подачу потока в измерительную камеру, измерение расхода потока и измерение расхода составляющей поток компоненты в процессе разделения потока на компоненты, причем с целью обеспечения возможности измерения воспламеняющихся сред, периодически изменяют направление подачи потока в измерительную камеру, выполненную в виде двух вертикально установленных герметичных цилиндров, соединенных между собой в верхней части трубопроводом, а расход потока и расход составляющей поток компоненты определяют соответственно по времени опорожнения и времени заполнения цилиндров.
Данный способ реализуется устройством для измерения расхода газожидкостной смеси, включающим измерительную камеру, выполненную в виде двух вертикально установленных герметичных цилиндров, соединенных между собой в верхней части трубопроводом-перемычкой и имеющих сигнализаторы верхнего и нижнего уровня, входные патрубки газожидкостной смеси для последовательной подачи, регулируемой разделителем потока в зависимости от сигналов соответствующих сигнализаторов нижнего уровня, газожидкостной смеси в вертикальные цилиндры измерительной камера, выходные патрубки – для ее последовательного опустошения, регулируемого разделителем потока в зависимости от сигналов соответствующих сигнализаторов верхнего уровня.
Недостатком данного устройства является недостаточная точность измерений из-за отсутствия постоянного давления, поскольку состав газожидкостной среды непостоянен и из-за сжимаемости газа может возникнуть как переизбыток, так и недостаток давления, необходимого для своевременного опорожнения одного из герметичных цилиндров, а в случае повышенного газовыделения существует риск резкого повышения давления с дальнейшей разгерметизацией измерительной камеры, что делает известное техническое решение ненадежным.
Технической задачей предполагаемого технического решения является повышение точности измерений расхода газожидкостной среды путем создания надежной конструкции.
Техническая задача реализуется устройством для измерения расхода газожидкостной смеси, включающим измерительную камеру, выполненную в виде двух вертикально установленных герметичных цилиндров, соединенных между собой в верхней части трубопроводом-перемычкой и имеющих сигнализаторы верхнего и нижнего уровня, входные патрубки – для последовательной и регулируемой разделителем потока, в зависимости от сигналов соответствующих сигнализаторов нижнего уровня, подачи газожидкостной смеси в вертикальные цилиндры измерительной камеры, выходные патрубки – для ее опустошения, регулируемого разделителем потока в зависимости от сигналов соответствующих сигнализаторов верхнего уровня.
Новым является то, что в верхней части трубопровода-перемычки расположен газовый спускной клапан, поддерживающий одинаковое давление в верхней части вертикальных цилиндров измерительной камеры, которое позволяет производить последовательное опорожнение цилиндров без прекращения подачи газожидкостной смеси.
Также новым является то, что спускной клапан сообщен с отводящим газопроводом для сброса в него излишков газа из измерительной камеры.
На фиг. 1 изображен общий вид устройства для измерения расхода газожидкостной смеси– вид спереди.
На фиг. 2 изображен общий вид устройства для измерения расхода газожидкостной смеси – вид сзади.
Устройство для измерения расхода газожидкостной смеси включает измерительную камеру 1 (фиг. 1 и 2), выполненную в виде двух вертикально установленных герметичных цилиндров 2, 3, соединенных между собой в верхней части трубопроводом-перемычкой 4 и имеющих соответственно сигнализаторы верхнего 5, 6 и нижнего уровня 7, 8 (сигнализаторы могут быть выполнены в виде любых известных датчиков, фиксирующих изменение уровня жидкости, например, емкостные, игольчатые и т.д., авторы на это не претендуют). Входные патрубки 9 (фиг. 1) и 10 предназначены для последовательной и регулируемой разделителем потока (не показано), в зависимости от сигналов соответствующих сигнализаторов нижнего уровня 7 и 8, подачи газожидкостной смеси в вертикальные цилиндры 2, 3 измерительной камеры 1, а выходные патрубки 11 (фиг. 2), 12 – для ее опустошения, регулируемого разделителем потока в зависимости от сигналов соответствующих сигнализаторов верхнего уровня 5 и 6. Измерением расхода управляет программируемый контроллер (не показано, авторы на это не претендуют), к которому подключены все сигнализаторы уровня и разделитель потока. Результат измерения передаётся на АРМ системы телемеханики (не показано, авторы на это не претендуют), с которым контроллер связан по каналу передачи данных (не показано, авторы на это не претендуют). Газовый спускной клапан 13 (фиг. 1 и 2) расположен в верхней части трубопровода-перемычки 4 и может быть выполнен в любом известном исполнении (пружинные, мембранные и т.д., авторы на это не претендуют), которое позволяет обеспечить такое давление внутри измерительной камеры 1, которое необходимо для вытеснения газом газожидкостной смеси из цилиндров 2 или 3, который находится в режиме опорожнения.
Конструктивные элементы и технологические соединения, не влияющие на работоспособность устройства, на чертежах (фиг. 1, 2) не показаны или показаны условно.
Устройство работает следующим образом.
При первом использовании газожидкостная смесь через распределитель потока (не показано, авторы на его конструкцию и принцип действия не претендуют), регулируемый при помощи программируемого контроллера и системы телемеханики (не показаны), которые связаны технологически (кабелем или беспроводной связью) с сигнализаторами 5, 6, 7 и 8 (не показано), поступает в цилиндр 2 (фиг. 1, 2) измерительной камеры 1. При этом открыт входной патрубок 9 (фиг. 1) цилиндра 2 открыт, выходной патрубок 11 (фиг. 2) закрыт, входной патрубок 10 (фиг. 2) цилиндра 3 закрыт, выходной патрубок 12 (фиг. 1) закрыт для обеспечения необходимого давления газа для следующего цикла. Наполнение цилиндра 2 (фиг. 1, 2) происходит до тех пор, пока уровень газожидкостной смеси не достигнет уровня сигнализатора верхнего уровня 5 (фиг. 1, 2), при срабатывании которого контроллер даст команду на закрытие входного патрубка 9 (фиг. 1), открытие выходного патрубка 11 (фиг. 2) цилиндра 2, и тем временем на открытие входного патрубка 10 (фиг. 1) и закрытие выходного патрубка 12 (фиг. 2) цилиндра 3. Так происходит одновременное наполнение цилиндра 3 и опорожнение цилиндра 2, которое происходит интенсивнее за счет нарастающего давления газа в верхней части цилиндров 2 и 3 (фиг. 1, 2) за счет их сообщения через трубопровод-перемычку 4 (фиг. 1, 2). В момент опорожнения цилиндра 2 до уровня сигнализатора нижнего уровня 7 (фиг. 1, 2), контроллер получит команду о завершении первого цикла замера. Наполнение цилиндра 3 будет происходить до тех пор, пока уровень газожидкостной смеси не достигнет сигнализатора верхнего уровня 6 (фиг. 1, 2). Тогда контроллер даст команду на закрытие входного патрубка 10 (фиг. 1) и открытие выходного патрубка 12 (фиг. 2) цилиндра 3, а в цилиндре 2 – на открытие входного патрубка 9 (фиг. 1) и закрытие выходного патрубка 11(фиг. 2) и т.д. для следующей фиксации цикла.
Так как в обоих цилиндрах 2 и 3 (фиг. 1, 2) сигнализаторы верхнего уровня 5, 6 и нижнего уровня 7, 8 установлены на одинаковых расстояниях друг от друга, то объёмы газожидкостной смеси между сигнализаторами в обоих цилиндрах равны. За каждый цикл будет проходить и вытесняться одинаковый объём газожидкостной смеси, равный произведению площади основания цилиндров 2, 3 (фиг. 1, 2) на расстояние между сигнализаторами верхнего 5, 7 (фиг. 1, 2) и нижнего 6, 8 (фиг. 1, 2) уровня. При учете общего расхода следует учитывать количество циклов, объем газожидкостной смеси за 1 цикл и объем газожидкостной смеси цилиндров 2 и 3 (фиг. 1, 2) до сигнализаторов нижнего уровня 6 и 8 (фиг. 1, 2), который не учитывался при первом наполнении.
Размеры устройства выбираются в зависимости от необходимой пропускной способности перекачиваемых объемов газожидкостной смеси. Давление, необходимое для вытеснения газом газожидкостной смеси из цилиндра, который находится в режиме опорожнения, обеспечивается газовым спускным клапаном 13 (фиг. 1, 2) и подбирается эмпирически в зависимости от характеристик газожидкостной смеси и конкретных условий работы технологического объекта. Если в газовой смеси присутствуют вредные вещества (определяется лабораторным анализом), то для исключения выбросов газа в атмосферу выход спускного клапана 13 сообщают с отводящим газопроводом (не показан) для сброса в него излишков газа из измерительной камеры.
Предлагаемое техническое решение обеспечивает наиболее точное измерений расхода газожидкостной смеси за счет поддержания необходимого давления, которое может меняться в зависимости от состава измеряемого потока. Отсутствие необходимости постоянного контроля давления и сложных систем контроля времени заполнения измерительной камеры делает устройство надежным.
Claims (2)
1. Устройство для измерения расхода газожидкостной смеси, включающее измерительную камеру, выполненную в виде двух вертикально установленных герметичных цилиндров, соединенных между собой в верхней части трубопроводом-перемычкой и имеющих сигнализаторы верхнего и нижнего уровня, входные патрубки – для последовательной и регулируемой разделителем потока, в зависимости от сигналов соответствующих сигнализаторов нижнего уровня, подачи газожидкостной смеси в вертикальные цилиндры измерительной камеры, выходные патрубки – для ее последовательного опустошения, регулируемого разделителем потока в зависимости от сигналов соответствующих сигнализаторов верхнего уровня, отличающееся тем, что в верхней части трубопровода-перемычки расположен газовый спускной клапан, поддерживающий одинаковое давление в верхней части вертикальных цилиндров измерительной камеры.
2. Устройство для измерения расхода газожидкостной смеси по п. 1, отличающееся тем, что спускной клапан сообщен с отводящим газопроводом для сброса в него излишков газа из измерительной камеры.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021119033U RU206801U1 (ru) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | Устройство для измерения расхода газожидкостной смеси |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021119033U RU206801U1 (ru) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | Устройство для измерения расхода газожидкостной смеси |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU206801U1 true RU206801U1 (ru) | 2021-09-28 |
Family
ID=78000362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021119033U RU206801U1 (ru) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | Устройство для измерения расхода газожидкостной смеси |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU206801U1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2057922C1 (ru) * | 1992-01-10 | 1996-04-10 | Хазиев Нагим Нуриевич | Установка для измерения продукции скважин |
| RU2190096C2 (ru) * | 2000-12-14 | 2002-09-27 | ОАО "Нефтемаш" | Установка для определения дебита продукции скважин |
| CN105804720A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-07-27 | 山东方锐智能科技有限公司 | 双体式油井三相自动计量器 |
| CN205477586U (zh) * | 2016-03-29 | 2016-08-17 | 中国石油化工股份有限公司 | 管式油井气液两相流量计 |
-
2021
- 2021-06-30 RU RU2021119033U patent/RU206801U1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2057922C1 (ru) * | 1992-01-10 | 1996-04-10 | Хазиев Нагим Нуриевич | Установка для измерения продукции скважин |
| RU2190096C2 (ru) * | 2000-12-14 | 2002-09-27 | ОАО "Нефтемаш" | Установка для определения дебита продукции скважин |
| CN205477586U (zh) * | 2016-03-29 | 2016-08-17 | 中国石油化工股份有限公司 | 管式油井气液两相流量计 |
| CN105804720A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-07-27 | 山东方锐智能科技有限公司 | 双体式油井三相自动计量器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7311001B2 (en) | Multiphase flow measurement apparatus and method | |
| US8915145B1 (en) | Multiphase mass flow metering system and method using density and volumetric flow rate determination | |
| RU2307930C1 (ru) | Установка для измерения дебита нефтяных скважин по нефти, газу и воде | |
| CN200979430Y (zh) | 气、水、油两相三介质流量测量装置 | |
| CN201972677U (zh) | 油气计量装置 | |
| RU163243U1 (ru) | Установка для газоконденсатных исследований газовых и газоконденсатных скважин | |
| RU206801U1 (ru) | Устройство для измерения расхода газожидкостной смеси | |
| CN203376230U (zh) | 一种浆液pH值和密度值测量装置 | |
| RU2492322C2 (ru) | Устройство для измерений дебита продукции нефтегазодобывающих скважин | |
| CN108507648A (zh) | 连续称重计量装置 | |
| CN107083949A (zh) | 一种油井自动计量装置 | |
| CN202255828U (zh) | 一种检测水合物浆液在管道中流动规律的装置 | |
| RU166008U1 (ru) | Устройство для измерения параметров жидких сред | |
| CN101353960A (zh) | 探井试油连续计量装置 | |
| CN109403951B (zh) | 油井三相计量一体化装置 | |
| CN203688180U (zh) | 一种阀门串、泄漏量自动测量装置 | |
| RU2057922C1 (ru) | Установка для измерения продукции скважин | |
| RU139201U1 (ru) | Система и способ отбора проб для измерения расхода многофазного потока | |
| CN206386107U (zh) | 一种油水气三相计量装置 | |
| CN207248257U (zh) | 一种体积管式多相流计量装置 | |
| RU2670293C1 (ru) | Способ отбора пластовой жидкости без выпуска углеводородного газа в атмосферу | |
| RU2007118117A (ru) | Способ измерения продукции нефтяных скважин и устройство для его осуществления | |
| RU141113U1 (ru) | Установка для измерения дебита нефтяных скважин | |
| RU2750790C1 (ru) | Система измерения содержания капельной жидкости в потоке попутного нефтяного газа | |
| KR20160066996A (ko) | 관내 액체 홀드업 측정장치 및 측정방법 |